基于光纤光栅传感技术的矿井结构监测

随着煤炭的深部开采,地应力的变化规律更加复杂,给煤矿带来的危害隐患日趋突出。本文利用光纤光栅传感技术的应变测试功能,介绍了其在深部矿井结构健康监测中的可行性和优越性。板集煤矿副井马头门结构健康监测实例表明:光纤光栅传感技术可以及时识别监测结构的受力状态,对可能出现的灾害提前预警,提高煤矿生产的安全性。     

物理光学中黑白光栅衍射特征的计算机仿真

1 引言 近几十年来,现代光学最重要的进展之一就是光学信息处理和数字计算的飞速发展。光栅作为传统的光学器件,在众多领域里发挥着重要的作用。随着光产业的不断发展,人们对光栅这样一种重要的光学器件提出了更多也更加苛刻的要求。通常,在光栅衍射实验中,其实验条件是非常苛刻的,这将影响我们准确地分析和研究其实验结果。     

光纤光栅压力计及其传感特性的研究

设计了一种基于悬臂梁结构的光纤布拉格光栅（FBG）压力传感器,采用应变片作为悬臂梁,将垂直压力转换成轴向应力. FBG固定在悬臂梁上,将应力转换成中心波长的漂移. 通过半导体激光器斜边检测法检测FBG波长的移动. 研究了FBG栅区长度和特征反射光谱宽度的关系,选择并制作了栅区长度为1 mm的FBGs作为传感器,确保FBG中心波长漂移时,半导体激光的波长仍在FBG的反射光谱区域内,扩大了传感器的动态范围. 在悬臂梁双侧设计了FBGs对结构,利用这对FBGs对环境温度相应系数相同的特性,消除环境温度波动对压力测量的影响. 在实验中改变FBGs对的温度,测量了它们对温度的响应并利用温度消敏算法获得传感器的温度不敏感性能. 提出了FBG压力传感器的空分复用技术,利用多个光纤耦合器和光电探头（PD）阵列组成传感网络. 上述的压力传感网络技术在边坡、基坑等土木工程结构安全监控领域具有实用价值.     

ICP中27种元素间的光谱干扰

本文对27种常见元素(Ag、Al、As、B、Be、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、La、Mg、Mn、Mo、Na、Nb、Ni、P、Pb、Sb、Si、Ti、V、W、Zn)的最杰出线的光谱干扰进行了研究,发现了一些光谱表上从未记载过的干扰线。     

一种同步信号控制电路

在光、机、电一体化的机器中,由于某种原因,引起光栅信号的畸变,使同步信号发生变化,从而使机器发生故障。本文给出一种同步信号的控制电路,用以克服上述缺点。     

光网络中的全光上下话路(OADM)技术

对目前的OADM方案进行了综述,归纳为4类形式,对各类OADM的结构和主要性能做了介绍和评估,并对2种OADM的结构进行了实验研究,最后结合一个OADM的实例做了说明。     

单片机的高精度FBG传感解调技术

将单片机数据处理应用于光纤光栅匹配解调方法中,对光电探测器输出电压与波长之间的关系数据进行线性插值．通过相关计算,确定传感光栅的中心波长位移．实验表明,采用相关计算数据处理得到的传感光栅中心波长值,比起直接采用光电探测器输出电．压为最大的数据点所确定的中心波长值,具有测量重复性好,分辨率高,结果,证明此方法可提高解调精度．     

基于内嵌光纤栅技术的钢筋混凝土梁自振频率监测试验研究

推进单一传感器多功能化发展是结构工程监测技术领域中新的研究热点之一。本文通过对以内嵌光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)应变传感器的钢筋为受力筋的钢筋混凝土小梁进行ABAQUS模态分析、人工激励试验和抗弯试验,探究内嵌于钢筋的FBG应变传感器监测钢筋混凝土梁未加载和损伤状态下的自振频率方案的可行性。结果表明：通过人工激励试验获得的未加载试验梁的自振频率约为37.43Hz,与ABAQUS有限元模态分析结果38.366Hz和理论计算得出的试验梁横向振动一阶自振频率理论计算结果36.167Hz基本一致,误差不超过2.5%;在抗弯试验中,试验梁出现破损后FBG应变传感器仍能够稳定监测到结构的自振频率,在试验全过程中,FBG应变传感器能实时监测钢筋的应变变化情况,实现了用内嵌于钢筋的FBG应变传感器同时进行结构自振频率监测和应变监测的目的。     

热固性炸药固化过程中的温度分布与热应力研究

为研究热固性炸药固化过程中的温度场分布及热应力变化规律,采用光纤布拉格(Bragg)光栅测试了其加热固化成型时的温度场分布,同时采用Procast软件对不同固化条件下热应力场变化规律进行了数值模拟。固化实验表明:在48℃固化过程中,药柱内部温度差小于3℃,不会产生过高的热积累;数值模拟结果表明:热固性炸药不同固化温度条件下的药柱应力集中主要在下半部分,当固化温度为48℃,60℃和70℃时,固化过程中的最大热应力分别为2.35 k Pa,5.66 k Pa及6.69k Pa,且固化温度越高,应力集中区域面积越大。     

飞秒光纤光源的波分解复用-复用实验

为研究飞秒光源作为链路初始光源的可行性,使用阵列波导光栅（AWG）对265 fs光纤光源进行波分解复用 复用实验。实验光源波长为1 52765～1 56505 nm,通道数为48,通道间隔为080 nm。研究发现:在分波实验中,飞秒光纤光源经过AWG后,扫描谱线3 dB带宽为064 nm ,相邻通道串扰为2726 dB,比连续光源增大502 dB;在合波实验中,观察到AWG多端口端对宽带光源的波长选择作用,验证了AWG的色散特性,发现多光束的输出谱线总体轮廓未出现太大变形;在波分解复用 复用实验中,谱线最大损耗为251 dB,输出谱线轮廓和初始光谱基本一致,信号在传输过程中未出现明显失真,证明飞秒光源作为链路初始光源的可行性。